题目内容

6.【操作探究】
如图1,四边形ABCD是正方形,E是CD边的中点,把△ADE沿AE折叠后AD的延长线交边BC与M,请判断线段AM,AD,MC之间的数量关系:AM=AD+CM;
【拓展延伸】若四边形ABCD是长与宽不相等的矩形,其他条件不变,如图2,上一题中的结论是否成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由;
【解决问题】如图3四边形ABCD中,AB⊥BC,DC⊥BC,垂直分别是B、C,AB=2CD,M是线段BC上一点,且∠AMB=2∠MAD.已知图中两个三角形的面积S△ADM=S1,S△CDM=S2,请用S1、S2表示S△ABM.

分析 从平行线和中点这两个条件出发,延长AE、BC交于点N,如图1(1),易证△ADE≌△NCE,从而有AD=CN,只需证明AM=NM即可.
【拓展延伸】在图2(1)中,仿照(1)中的证明思路即可证到AM=AD+MC仍然成立;
【解决问题】延长AE、BC交于点P,易证△AMP是等腰三角形,AD=DP,求出S△PDM、S△PCD,运用相似三角形的性质求出S△ABP,用三角形面积的和差表示即可.

解答 解:AM=AD+C
证明:延长AE、BC交于点N,如图1(1),
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD∥BC.
∴∠DAE=∠ENC.
∵AE平分∠DAM,
∴∠DAE=∠MAE.
∴∠ENC=∠MAE.
∴MA=MN.
在△ADE和△NCE中,
$\left\{\begin{array}{l}{∠DAE=∠CNE}\\{∠AED=∠NEC}\\{DE=CE}\end{array}\right.$
∴△ADE≌△NCE(AAS).
∴AD=NC.
∴AM=MN=NC+MC=AD+CM.
故答案为:AM=AD+CM
【拓展延伸】
证明:延长AE、BC交于点P,如图2(1),
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC.
∴∠DAE=∠EPC.
∵AE平分∠DAM,
∴∠DAE=∠MAE.
∴∠EPC=∠MAE.
∴MA=MP.
在△ADE和△PCE中,
$\left\{\begin{array}{l}{∠DAE=∠CPE}\\{∠AED=∠PEC}\\{DE=CE}\end{array}\right.$
∴△ADE≌△PCE(AAS).
∴AD=PC.
∴MA=MP=PC+MC=AD+MC.
所以结论AM=AD+MC仍然成立.
【解决问题】
解:∵∠AMB=2∠MAD
∴∠MAD=∠MPD,
∴△AMP是等腰三角形,
∵AB⊥BC,DC⊥BC,
∴AB∥CD,
∵AB=2CD,
∴AD=PD,
∴S△PDM=S△ADM=S1,又S△CDM=S2,
∴S△PCD=S△PDM-S△CDM=S1-S2,
∵AB=2CD,
∴S△ABP=4S△PCD,=4(S1-S2)
∴S△ABM=S△ABP-2S△ADM=4(S1-S2)-2S1=2S1-4S2.

点评 本题考查了正方形及矩形的性质、全等三角形的性质和判定、等腰三角形的判定、平行线的性质、三角形相似的判定和性质等知识,考查了基本模型的构造(平行加中点构造全等三角形),综合性比较强.添加辅助线,构造全等三角形是解决这道题的关键.

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